Book/Report

FZJ-2018-00403

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Durchflußmessungen im Kern des Forschungsreaktors FRJ-2 nach Einbau von Strömungsrichtern in die Glittersitze und Untersuchung der sicherheitstechnischen Konsequenzen für den Reaktorbetrieb

Wolters, J. P. (Corresponding author)FZJ*

1975
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/16542

Report No.: Juel-1189

Abstract: Im Juni 1974 wurden in die Brennelementsitze des Forschungsreaktors FRJ-2 sternförmige Strömungsrichter eingebaut. Ziel dieser Maßnahme war es, den Durchfluß in den einzelnen Brennelementpositionen zu glätten. Die nach dem Einbau in den 25 Brennelementpositionen durchgeführten Durchflußmessungen haben gezeigt, daßdas angestrebte Ziel voll und ganz erreicht wurde. So konnten die Durchflußschwankungen in einer Position, die ohne Strömungsrichter bis zu ± 20 % vom Mittelwert betrugen, auf ca. ± 3 % reduziert werden. Die größten noch verbliebenen Durchflußschwankungen betragen ca. ± 4,7 %. Sie treten in der zentralen Position C 3 auf. Vor dem Einbau der Strömungsrichter lagen die Schwankungen dieser Position bei ± 8,4 %. Die Verbesserung der Durchflußcharakteristik der einzelnenBrennelementpositionen läßt nicht nur eine Erhöhung der zulässigen Brennelementleistungen zu, sondern hat auch eine erhebliche Reduzierung der thermischen und mechanischen Wechselbelastungen der Brennelemente zur Folge. Der Einbau der Strömungsrichter stellt somit einen erheblichen Beitrag zur Steigerung der Betriebssicherheit dar. Der Gesamtdurchfluß des Primärkreislaufes ging durch den Einbau der Strömungsrichter um ca. 1 % zurück. Trotz dieses Rückganges liegt der Durchfluß des Kreislaufes noch um 4 % über dem Wert, der in den bisherigen Sicherheitsanalysen zugrunde gelegt wurde. Dieser Umstand zusammen mit dem Anstieg des minimalen Durchflusses der einzelnen Positionen und einer Verfeinerung der Sicherheitsanalyse erlaubt eine Anhebung der zulässigen Kühlwassertemperatur am Tankeintritt von 54° c auf 59° C, sodaß sich der an der Tankeintrittstemperatur-Instrumentierung einzustellende Grenzwert unter Berücksichtigung des Fehlers der Instrumentierung zu 58° C ergibt. Wegen der unterschiedlichen Strömungswiderstände der beiden im FRJ-2 zum Einsatz kommenden Brennelementtypen ändert sich der Durchfluß der einzelnen Brennelementpositionen in Abhängigkeit vom eingesetzten Brennelementtyp und von Mischungsverhältnis der beiden Brennelementvarianten. Das bedeutet, daß auch die zulässigen Leistungen von diesen beiden Einflußgrößen abhängen. Hinzu kommt, daß die beiden Brennelementtypen bei gleichem Durchfluß unterschiedlich belastbar sind. Im Bericht wurden daher die zulässigen Leistungen getrennt für den homogenenReaktorkern aus ESR-Brennelementen und den aus Mk4-Brennelementen ermittelt. Die zulässigen Leistungen bei einem Mischkern ergeben sich aus diesen Werten durch Multiplikation mit konstanten Faktoren, die vom Mischungsverhältnis abhängen. Die Abhängigkeit der zulässigen Leistungen vom Brennelementtyp und Mischungsverhältnis erfordert einen etwas größeren Aufwand beim Vergleich der vorausberechneten Leistungen mit den zulässigen Werten. Um das dafür verantwortliche Personal von dieser Routineaufgabe zu entlasten und die Gefahr menschlicher Fehler weitestgehend auszuschalten, sollte der Leistungsvergleichdem Computer Übertragen werden. Noch besser ist es, das Computerprogramm zur Vorausberechnung der Leistungen derart zu erweitern,daß die für die jeweilige Reaktorperiode einzustellende Tankeintrittstemperaturgrenze berechnet wird. Die dazu erforderlichen Gleichungen und Daten wurden im vorliegenden Bericht ermittelt.

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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